Thiết kế qui trình công nghệ để chế tạo bánh răng trụ răng thẳng với sản lượng

Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
LỜI NÓI ĐẦU.
Cơ khí là một ngành công nghiệp nặng. Nó có nhiệm vụ là chế tạo và sửa
chữa các loại máy móc phục vụ trực tiếp cho quá trình sản xuất tạo ra của cải vật
chất cho xa hội. Cho nên việc đầu tư để phát triển ngành cơ khí hiện đang là mối
quan tâm đặc biệt của đảng và nhà nước ta.
Việc phát triển ngành cơ khí phải được tiến hành đồng trên cả hai lĩnh vực
phát triển nguồn nhân lực và các trang bị công nghệ hiện đại. Việc phát triển
nguồn nhân lực có trình độ cao đáp ứng nhu cầu xã hội là nhiệm vụ trọng tâm
của các trường đại học.
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi
hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ
bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải
quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình
đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị
cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận
tải, điện lực …
Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và
giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo , đồ án
môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên
chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo
Lê Thọ Tiệp , đến nay em đã hoàn thành xong đồ án môn học đã được giao.
Tuy nhiên do kinh nghiệm thực tế trong sản xuất còn ít ỏi, nên trong quá trình
tính toán và thiết kế vẫn chưa lường các yếu tố phát sinh khi sản xuất, cho nên
sẽ gặp phải sai sót nhất định. Cho nên em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy
cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn
để khi làm đồ án chuyên ngành sẽ hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn.

Sinh viên thực hiện:
Trang 1
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
MỤC LỤC
Sinh viên thực hiện:
Trang 2
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
NỘI DUNG CỦA TÍNH TOÁN VÀ THUYẾT MINH.
.1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
Theo đề bài ta phải ‘Thiết kế qui trình công nghệ để chế tạo bánh răng trụ răng
thẳng với sản lượng 5000(chi tiết/năm). Với điều kiện sản xuất phù hợp với nền cơ khí
ở Việt Nam. Có hình dạng như sau:
130h11
A
20H7
B
C
So với các cơ cấu cơ khí truyền động khác thì chuyền động bằng bánh răng có
các ưu điểm nổi bật sau:
 Kích thước của cơ cấu truyền tải nhỏ gọn mà khả năng tải lớn.
 Tỷ số chuyền chuyển động không thay đổi, quá trình ăn khớp êm.
 Hiệu suất làm việc cao có thể đạt 0,97 ÷ 0,99.
 Tuổi thọ cao làm việc tin cậy.
Do đó mà bánh răng là chi tiết cơ khí được sử dụng rất rộng rãi và phổ biến trong
các loại máy móc khác nhau. Chúng dùng để chuyền hoặc đảo chuyển động quay tròn
cùng mômen xoắn giữa các trục (Nhờ cặp bánh răng ăn khớp với nhau) hoặc dùng để
biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến (Nhờ bánh răng ăn khớp với
thanh răng).

Do bánh răng yêu cầu gia công không có kết cấu rãnh then nên khi làm việc bánh
răng thực hiện quay tự do trên trục trơn, cho nên để bảo đảm quá trình làm việc ổn
định thì kết cấu bánh răng phải cho phép khi lắp ráp thì kết cấu lỗ của bánh răng phải
được định vị được bốn bậc tự do là rất quan trọng.
Bánh răng cần chể tạo yêu cầu được chế tạo từ thép 40X tương đương với thép
hợp kim 40Cr. Thành phần hoá học của thép 40X như sau.
C Cr Mn S
max
Si P
max
0,40 1,00 0,7 0,35 ≤0,05 0,35
Sinh viên thực hiện:
Trang 3
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
Việc cho thêm hàm lượng Cr sẽ cải thiện khả năng thấm Cacbon trong khi nhiệt
luyện. Điều đó sẽ làm cho cơ tính của bánh răng đáp ứng nhu cầu làm việc của chi tiết.
Vì độ cứng tăng đồng nghĩa với tính chống mài mòn tăng sẽ làm thời gian sử dụng
bánh răng cũng tăng đáng kể.
.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
Ta đã biết rằng kết cấu của một chi tiết ảnh hưởng trực tiếp đến quy trình công
nghệ chế tạo do đó cũng ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và chất lượng của sản phẩm
cùng độ bền khi làm việc. Vậy ngay từ khi thiết kế đối với bánh răng thẳng cần chú ý
tới kết cấu và hình dạng bề mặt như sau.
 Hình dạng lỗ phải thật đơn giản để tránh phải sử dụng máy tự động.
 Mặt ngoài của bánh răng phải thật đơn giản, bánh răng có tinh công
nghệ cao nhất là bề mặt ngoài có dạng mặt phẳng không có mayơ. Cố gắng tránh sử
dụng bánh răng có mayơ ở cả hai phía (Giảm năng suất khi chế tạo).
 Bề dày bánh răng phải đủ để tránh biến dạng khi nhiệt luyện.
 Hình dạng và kích thước các rãnh (nếu có) phải thuận tiện cho việc

thoát dao khi gia công cơ.
 Các bánh răng bậc nên có cùng một moduyl.
Căn cứ theo những nét công nghệ điển hình cần có đối với bánh răng, ta tiến
hành so sánh với kết cấu của bánh răng cần gia công nhận thì thấy rằng có một số
điểm hợp lý và bất hợp lý như sau:
 Nhận thấy rằng ở cả hai phía của bánh răng đều tồn tại phần gờ cao hơn
bề mặt bên của bánh răng là 4 mm. Điều đó sã làm hạn chế khả năng tăng năng suất
khi gia công, do không thể gia công đồng thời nhiều chi tiết trong một lần gá đặt , nếu
muốn tiến hành gia công nhiều chi tiết trong một lần gá thì ta phải sử dụng bạc đệm
giữa hai bánh răng. Điều đó làm chiều dài hành trình chạy dao khi gia công tăng làm
cho thời gian gi công cũng tăng theo. Mặt khác khi sử dụng bạc thì bề mặt dưới của
bánh răng trên tồn tại một lớp ba via kim loại do không được cắt hết, vậy lại phát sinh
thêm một nguyên công cắt ba via trong qui trình công nghệ.
 Do đường kính bánh răng là 130 mm < 150 mm nên ta có thể không
cần thiết phần rãnh B có tác dụng giảm khối lượng của bánh răng tiết kiệm nguyên vật
liệu. Tuy nhiên nếu có rãnh giảm khối lượng trong kết cấu bánh răng thì không những
ta tiết kiệm được nguyên vật liệu mà còn được giảm chiều dài cần phải ra công ở hai
mặt đầu của bánh răng điều đó sẽ làm thời gian gia công giảm đồng thời năng suất chế
tạo cũng tăng theo. Hơn nữa trong một số trường hợp khi làm việc đòi hỏi bánh răng
Sinh viên thực hiện:
Trang 4
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
quay nhanh và đổi chiều đột ngột thì việc làm giảm khối là rất quan trọng. Do vậy
trong kết cấu bánh răng có rãnh giảm khối lượng là hoàn toàn hợp lý.
Do đó ta có 3 phương án sử đổi kết cấu như sau:
Ph¬ng ¸n 1 Ph¬ng ¸n 2 Ph¬ng ¸n 3
Trong cả ba phương án trên thì mỗi phương án đều có ưu điểm và nhược điểm
nhất định. Tuy nhiên phương án 2 là phù hợp hơn cả vì nó khống những đáp ứng việc
sử dụng tiết kiệm nguyên vật liệu được đồng thời giúp cho quá trình gia công có năng

suất cao.
.3 Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.
Nhận thấy rằng trong kết cấu của bánh răng ta cần chế tạo không có rãnh lắp then
truyền mômen xoắn. Do đó trong quá trình làm việc bánh răng sẽ là chi tiết chung
gian, có nhiệm vụ chuyền chuyển động từ trục này tới trục khác một cách gián tiếp.
Vậy để đảm bảo rằng bánh răng ta chế tạo hoàn thành tốt nhiệm vụ của nó thì khi chế
tạo ta phải chú ý tới các yêu cầu kỹ thuật sau:
 Độ đảo không đồng tâm giữa mặt lỗ và đường tròn cơ sở là 0,05 mm.
 Độ vuông góc của mặt đầu với tâm lỗ không quá 0,03 mm.
 Sau nhiệt luyện đạt độ cứng 55 ÷ 60 HRC. Độ sâu khi thấm C là 1÷
2mm.
 Còn các yêu khác được thể hiện trên bản vẽ chế tạo.
Sinh viên thực hiện:
Trang 5
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
Trong các yêu cầu kỹ thuật nói trên thì hai yêu cầu trên cùng là quan trọng nhất.
Vì nó ảnh hưởng một cách trực tiếp tới khả năng làm việc của các bánh răng trong quá
trình chuyển động. Nhận thấy rằng với các yêu cầu như vậy thì kết cấu bánh răng như
sau hoàn toàn đáp ứng được các điều kiện kỹ thuật đã đặt ra.
20
d
32
l
 Kết cấu như trên cho phép khi làm việc bánh răng khống chế đủ 4 bậc tự
do (l/d = 30/20 >1,2), đồng thời kết cấu này cho phép ta khi gia công răng thì ta có thể
gia công nhiều bánh răng cùng một lúc làm cho năng suất chế tạo tăng rút ngắn thời
gian gia công, hạ giá thành chế tạo sản phẩm.
 Sau khi gia công cơ xong ta tiện hành thấm Cacbon cũng đạt độ cứng
HRC 60 ÷ 62 đảm bảo tính chống mài mòn cho bánh răng trong quá trình làm việc.

.4 Xác định dạng sản xuất.
Để việc sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao nhất trong khi sản phẩm chế tạo ra vẫn
đáp ứng được các yêu câu đã đặt ra đối với sản phẩm. Ta phải căn cứ vào sản lượng
chi tiết cần chế tạo hàng năm và khối lượng của mỗi sản phẩm để quyết định dạng sản
xuất từ đó ta có hình thức tổ chức quản lý sản xuất và đường lối công nghệ hợp lý nhất
hợp lý. Có như vậy hiệu quả kinh tế mới cao.
Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây:
N = N
1
.m.[1 + (β+a)/100] = 5000.1.(1 + 10%) = 5500 (Chi tiết).
Trong đó: - N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm;
- N
1
: Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm;
- m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
- b : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
- a : Số chi tiết hỏng do chế tạo phôi (3% đến 6%)
Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:
Q = V.γ = 0,255.7,852 = 2 (Kg).
Trong đó: - V: Thể tích của chi tiết cần gia công.
- g: Trọng lượng riêng của vật liệu. g
thép
=7,852 (Kg/dm
3
).
Sinh viên thực hiện:
Trang 6
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
Ở đây ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp dập nóng khi đó hình

dạng (sơ bộ) của phôi trước khi gia công có hình dạng như sau (Trang sau):
Do đó thể tích của phôi được xác đinh như sau:
V = ≈,255 (dm
3
).
Căn cứ vào Q và N vừa tính toán được ta tra Bảng 2(Trang 13 - Quyển 3). Ta có
dạng sản suất là hàng loạt lớn.
.5 Chọn phương pháp chế tạo phôi:
Ta biết rằng để đạt hiệu quả kinh tế cao thì qui trình công nghệ và công tác tổ
chức sản xuất phải lựa chọn phải thật hợp lý. Có như vậy thì năng suất gia công mới
tăng, rút ngắn tối đa thời gian cần thiết để gia công xong lô sản phẩm để kịp giao hàng.
Để làm được điều đó thì ngay từ quá trình chọn phôi cùng phương pháp để chế tạo
phôi liệu ta cũng phải căn cứ vào dạng sản suất để chọn lựa. Đối với việc sản suất
bánh răng bằng thép ở dạng sản xuất hàng loạt lớn thì có hai phương chế tạo phôi liệu
phù hợp đó là:
 Đúc trong khuôn cát.
 Rèn và dập nóng tạo phôi có hình dạng gần giống với chi tiết cần gia
công.
Trong hai phương pháp chế tạo trên thì phương pháp dập nóng thích hợp hơn. So
sánh hai phương pháp chế tạo phôi thì nhận thấy rằng phôi chế tạo bằng phương pháp
rèn dập có cơ tính cao hơn, còn phôi đúc do tính thiên tích và rỗ khí sẽ làm cơ tính
không đồng đều ảnh hưởng tới chất lượng làm việc của bánh răng.
Qui trình công nghệ để chế tạo phôi như sau:
 Chọn phôi ban đầu: Do bánh răng được chế tạo có kích thước φ120mm
Trước khi rèn và dập nóng kim loại ta phải làm sạch kim loại, cắt bỏ thép thanh tiết
diện tròn ra từng phần nhỏ có kích thước phù hợp với bánh răng cần gia công, quá
trình cắt đó được thực hiện trên máy cưa cần.
 Tiến hành dập trong khuân kín nhiều lần.
 Lần cuối cùng dập trong khuân kín thành có góc nghiêng 3
0

.
 Tiến hành ủ bán sản phẩm sau quá trình dập để làm mềm phôi dập.
 Cắt bavia ở phôi dập.
Hình dạng sơ bộ của phôi như sau:
Sinh viên thực hiện:
Trang 7
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
Ø124+0,5
34+0,5
Ø38
Ø80
3°
3°
.6 Trình tự gia công cho chi tiết.
6.1. Xác định đường nối công nghệ.
Đối với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối thì qui trình công nghệ được
xây dựng theo nguyên tắc phân tán nguyên công kết hợp với việc sử dụng các máy
chuyên dùng để gia công. Theo phương pháp đó thì qui trình công nghệ được chia ra
thành các nguyên công đơn giản. Khi đó trên mỗi máy thực hiện một bước gia công
nhất địch và sử dụng đồ gá chuyên dùng. Tuy nhiên để thích hợp với điều kiện sản
xuất trong nước ta hiên nay thì trong quá trình thiết kế qui trình công nghệ gia công
chi tiết, ta cần xem xét thêm phương pháp tập trung nguyên công kết hợp với việc sử
dụng các máy vạn năng cùng với đồ gá thiết kế thêm để nâng cao hiệu quả của quá
trình sản xuất.
6.2. Chọn phương pháp gia công.
Do yêu cầu khi làm việc mà một số bề mặt của bánh răng có những yêu cầu về
độ bóng và độ chính xác kích thước nhất định. Chính điều này quyết định tới phương
pháp gia công chi tiết:
 Bề mặt lỗ φ45H7 có độ bóng Ra = 1,6 mm (∇6 ÷∇7). Cho nên nguyên

công để gia công lỗ lần cuối là mài tinh.
 Bề mặt răng có độ bóng Ra = 1,25 mm (∇7 ÷∇8). Cho nên nguyên công
gia công bề mặt răng lần cuối là mài răng (∇8).
6.3. Lập tiến trình công nghệ:
Trình tự các nguyên công có thể dùng để gia công bánh răng như sau;
Th
ứ tự
Phương án 1. Phương án 2.
1 Tiến hành dập thể tích. Tiến hành dập thể tích.
Sinh viên thực hiện:
Trang 8
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
2 Tiến hành nhiệt luyện. Tiến hành nhiệt luyện.
3 Gia công cơ tạo mặt chuẩn. Gia công cơ tạo chuẩn.
4 Khoả mặt đầu, khoan, tiện
lỗ.
Khoả mặt đầu và khoan lỗ.
5 Tiện mặt tròn xoay
φ256h11.
Khoét vát mép và dao lỗ
φ45H7.
6 Khoan 4 lỗ φ18. Tiện mặt tròn xoay
φ256h11.
7 Gia công biên dạng răng. Khoan 4 lỗ φ18.
8 Thực hiện nhiệt luyện bánh
răng.
Gia công biên dạng răng.
9 Mài tinh lỗ đạt φ45H7. Thực hiện nhiệt luyện bánh
răng.

10 Mài biên dạng răng. Tiến hành mài biên dạng
răng.
11 Tiến hành kiểm tra sản
phẩm
Mài tinh lỗ φ45H7.
12 Tiến hành kiểm tra sản
phẩm.
Trong hai phương án trên ta nhận thấy rằng phương án 1 là phương án có tính
công nghệ nhất. Nó cho phép chế tạo ra sản phẩm có chất lượng đồng đều và chính
xác cao hơn, do đã sử dụng chuẩn tính thống nhất trong quá trình gia công.
Để gia công khoả mặt đầu và khoan lỗ φ20 trên máy tiện có sử dụng mân cặp 3
chấu làm đồ gá, ta cần hạn chế được ít nhất 5 bậc tự do. Trong khi bề mặt tròn xoay
ngoài chỉ có khả năng khống chế được 2 bậc tự do (l/d = 32/120 <1), do đó ta phải sử
dụng thêm bề mặt đầu để hạn chế thêm 3 bậc tự do nữa. Thế nhưng do phôi được chế
tạo bằng phương pháp dập nóng nên không thể tránh được việc trên bề mặt phôi vẫn
tồn tại bavia hoặc nhấp nhô bề mặt đồng, thời vị trí tương quan giữa các bề mặt lại
không đảm bảo chính xác. Cho nên không thể bảo đảm rằng trong quá trình kẹp chặt
phôi không bị xô lệch khỏi vị trí định vị sẽ làm cho chất lượng gia công không bảo
đảm. Do đó trước quá trình gia công cơ ta phải tiến hành nguyên công tạo chuẩn để bắt
đầu gia công cơ.
Sinh viên thực hiện:
Trang 9
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
6.4. Thiết kế các nguyên công.
6.4.1. Nguyên công 1: Tiến hành chế tạo phôi:
Tham khảo lại phần chọn phương pháp chế tạo phôi.
6.4.2. Nguyên công 2: Tiến hành nhiệt luyện phôi:
Do trong quá trình dập nóng phôi để tạo ra hình dáng ban đầu cho phôi trước khi
tiến hnàh gia công cắt gọt tạo ra chi tiết. Dưới tác dụng của nhiệt độ và tải trọng dùng

để gây biến dạng cơ học đã làm cho phôi tạo ra có bề mặt bị biến cứng và cơ tính
không đồng đều do hiện tượng tập trung ứng suất gây ra. Do đó nếu tiến hành gia công
ngay thì lưỡi cắt sẽ chóng bị mòn có thể mẻ hoặc gẫy làm quá trình gia công cơ gặp
nhiều khố khăn, chất lượng bề mặt lại không ổn định. Vì quá trình cắt diễn ra không
đồng đều. Vậy trước khi gia công cơ ta phải tiến hành nhiệt luyện để làm mền loại bỏ
lớp kim loại biến cứng tăng khả năng cắt gọt của phôi.
6.4.3. Nguyên công 3: Gia công tạo chuẩn thô sơ bộ:
- Sơ đồ định vị (Hình 1):
- Định vị: Chi tiết gia công được định vị trên mâm
cặp ba chấu tự định tâm, mặt đầu B hạn chế 3 bậc tự do
nhờ định vị bằng mặt phẳng còn bề mặt tròn xoay C hạn
chế 2 bậc tự do nhờ ba chấu kẹp. Như vậy ta đã khống
chế được 5 bậc tự do cho chi tiết.
- Kẹp chặt: Sau khi chi tiết đã được định vị trên
mâm cặp ba chấu ta ta tiến hành xiết mâm cặp để tạo lực
kẹp cần thiết. Phương của lực kẹp chặt vuông góc với bề
mặt tròn xoay φ130mm. Sau khi chi tiết được kẹp cố định ta
tiến hành gia công theo các bước sau:
 Tiện thô bề mặt C.
 Tiện thô bề mặt A.
- Chọn máy gia công: Chi tiết được gia công trên máy tiện vạn năng T620 của
Liên Xô công suất của động cơ là 7,5 kW.
- Chọn dao: Dùng mảnh kim loại làm lưới cắt là T15K6, còn thông số hình học
của lưỡi cắt như sau: ϕ = 30
0
; γ = 0
0
; λ = 0
0
; r = 0,5 mm.

- Lương dư gia công: - Gia công bề mặt A: t = 1 mm.
- Gia công một phần bề mặt C: t = 1 mm.
- Chế độ cắt: Ta có t = 1 mm, S = 1 (mm/vg).
Sinh viên thực hiện:
Trang 10
H×nh 1
n
S
2
S
1
A
B
C
W
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
 Khi đó tốc độ cắt xác định theo công thức:
v
yxm
V
k.
S.t.T
C
V
=
(m/ph).
Trong đó: - Các hệ số C
v
và các số mũ m, x, y được xác định theo Bảng 5-17

(Trang 14-Quyển2). Đối với dao tiện sử dụng mảnh hợp kim T15K6 làm lưỡi cắt thực
hiện chạy dao S = 1 > 0,7 ta có: C
v
= 340, m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35.
- T là trị số trung bình tuổi bên của dao T = 30 ÷ 60 (phút).
- k
v
là hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ: k
v
= k
MV
.k
nv
.k
uv
.
k
MV
là hệ số phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu gia công cho trong Bảng 5-
1 ÷ 5-4 (Quyên 2) đối với thép ta có.
k
MV
=
v
n
B
n
750
.k









σ
=
1
750
750
.1






= 1
Ở đây: - σ
b
: Giới hạn bền của vật liệu, σ
b
= 750 Mpa.
- K
n
là hệ số điều chỉnh ∈ vào nhóm thép theo tính gia công, k
n
= 1.

- n
v
là số mũ cho trong Bảng 5-2: n
v
= 1.
- k
nv
là hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi: k
nv
= 0,8.
- k
uv
- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt: k
uv
= 1.
Tra bảng 5-5 ⇒ k
nv
còn bảng 5-6 ⇒ k
uv
Vậy k
v
= k
MV
.k
nv
.k
uv
= 1.0,8.1 = 0,8.
Tiến hành thay các giá trị m,x,y,C
V

,k
v
vào công thức ta xác định được V:
===
8,0.
1.1.45
350
k.
S.t.T
C
V
35,015,02,0
v
yxm
V
127 (m/ph).
Khi đó tốc đô quay của trục chính sẽ được xác định như sau:
)ph/vg(306
132.14,3
127.1000
D.
V.1000
n
tt
==
π
=
Vậy ta chọn tốc độ quay của trục chính khi gia công là: n
gc
= 300 (vg/ph).

Khi đó vận tốc cắt thực tế khi gia công sẽ là: V = n.p.D/1000 = 124,34 m/ph
Khi đó công suất cắt của máy được tính như sau:
N = P
z
.V/1020.60 (kW).
Ở đây lực cắt P
z
được xác định bởi công thức như sau:
P
z
= 10.C
p
.t
x
. S
y
. V
n
. k
p
(N) (*).
Sinh viên thực hiện:
Trang 11
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
Với dao sử dụng mảnh hợp kim T15K6 làm lưới cắt, còn thông số hình học của
lưỡi cắt như sau: ϕ = 30
0
; γ = 10
0

; λ = 0
0
; r = 0,5 mm. Ta tiến hành tra bảng 5-22 và 5-
23 để xác định các hằng số để xác định P
z
như sau:
k
ϕ
p
k
γ
p
K
λ
p
k
rp
C
p
x y n
1,
08
1,
0
1,
0
1,
0
30
0

1,
0
0,
75
-
0,15
Còn chế độ cắt: t = 1 mm; S = 1(mm/vg) ;V = 124,34
Thay các giá trị vào công thức (*) ta có:
P
z
= 10.C
p
.t
x
. S
y
. V
n
. k
p
= 10.300.1
1
.0,5
0,75
.113,04
-0.15
.1,08.1.1.1 = 1354(N).
Vậy công suất cắt được xác định như sau:
N = 1345.124,34/1020.60 = 2,754(kW) < N
máy

.η = 7,5.0,8 = 6 (kW).
Như vậy máy đủ công suất để cắt được hết lượng dư kim loại theo yêu cầu của
quá trình gia công cơ.
6.4.4. Nguyên công 4: Gia công mặt đầu còn lại, khoan lỗ và tiện lỗ trong.
- Sơ đồ định vị (Hình 2):
- Định vị: Chi tiết gia công được định vị trên
mâm cặp ba chấu tự định tâm, mặt đầu B hạn chế 3
bậc tự do nhờ định vị bằng mặt phẳng còn bề mặt tròn
xoay C hạn chế 2 bậc tự do nhờ ba chấu kẹp. Như vậy ta
đã khống chế được 5 bậc tự do cho chi tiết.
- Kẹp chặt: Sau khi tiến hành định vị trên mâm
cặp ba chấu ta sử dụng luôn mâm cặp để kẹp tạo lực
kẹp chặt. Phương của lực kẹp chặt vuồn góc với bề
mặt tròn xoay φ120mm. Sau đó ta tiến hành các bước gia
công theo thư tự sau:
 Tiện khoả mặt đầu B.
 Khoan lỗ φ18 mm.
 Tiện tinh từ φ18 lênφ45 mm đạt độ bóng ∇7.
 Tiện vát mép lỗ φ45 mm.
- Chọn máy gia công: Chi tiết được gia công trên máy tiện vạn năng T620 của
Liên Xô công suất của động cơ là 7,5 kW.
- Chọn dao: + Dùng dao tiện có gắn mảng hợp kim T15K6.
Sinh viên thực hiện:
Trang 12
1
S
n
2
S
H×nh 2

3
S
A
B
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
+ Dùng mũi khoan thép gió để khoan lỗ φ18 mm.
+ Dùng dao tiện có gắn mảng hợp kim T15K6 để tiện tinh lỗ.
- Lương dư gia công: + Tiện bề mặt B: t = 1 mm.
+ Gia công khoan lỗ φ18 mm: t = 9 mm.
+ Tiện tinh lỗ φ45 mm: t = 0,9 mm.
+ Tiện vát mép lỗ φ45 mm.
- Chế độ cắt khi gia công cơ đối với mỗi bước nguyên công được xác định bằng
cách tra các bảng tương ứng với mỗi phương pháp ta cần gia công như sau:
 Đối với bước gia công tiện mặt đầu B: Tra bảng 5-72 (Trang 64-Quyển
2) ta có t = 1mm; S
dọc
= 0,34 (mm/vg) ; n = 235 (vg/ph).
 Đối với bước gia công khoan lỗ φ18 mm: Tra bảng 5-58 (Trang 84-
Quyển 2) ta có t = 9mm; S = 0,36 (mm/vg) ; V = 30.1 = 15 (m/ph).
)ph/vg(265
18.14,3
15.1000
D.
V.1000
n
tt
==
π
=

Chọn tốc độ quay của trục chính khi khoan là n
tc
= 235 (vg/ph). Khi đó vận tốc
khi gia công là: V = n
tc
.p.D/1000 = 14,98 (m/ph).
 Đối với bước gia công tiện lỗ: Tra bảng 5-62 (Trang 54- Quyển 2) khi sử
dụng dao tiện có r = 2mm gia công đạt độ bóng bề mặt Ra = 2,5 ta đã có t = 0,9 mm, S
= 0,14 (mm/vg) và V = 40 (m/ph).
Quy đổi ra tốc độ quay của trục chính như sau:
)ph/vg(9,649
6,19.14,3
40.1000
D.
V.1000
n
tt
==
π
=
Chọn tốc độ quay của trục chính khi cắt là n
tc
= 600 (vg/ph). Khi đó vận tốc khi
gia công là: V = n
tc
.p.D/1000 = 36,93 (m/ph).
 Đối với nguyên công vát mép lỗ: Thực hiện bằng tay, tốc độ cắt như
bước gia công tiện trong.
6.4.5. Nguyên công 5: Tiến hành gia công bề mặt
ngoài tròn xoay của phôi.

- Sơ đồ định vị (Hình 3):
- Định vị: Do lúc này trên chi tiết hầu hết các bề mặt
đã được gia công tinh đặc biệt là bề mặt lỗ φ19,6H7. Cho nên
ta tiến hành lắp chi tiết lên trục gá có vai, khi đó chi tiết
Sinh viên thực hiện:
Trang 13
H×nh 3
n
S
S
23
S
1
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
được định vị 1 bậc tự do nhờ mặt đầu B tiếp xúc với vai trục còn 4 bậc tự do còn lại
được định vị nhờ trụ dài lắp vào lỗ φ19,6H7.
- Kẹp chặt: Để cố định chi tiết trên trục gá ta sư dụng mối ghép ren để tạo lực kẹp
chặt dữ chi tiết cố định trên trục khi gia công. Sau khi kẹp chặt chi tiết ta tiến hành gia
công theo các bước sau:
 Tiện thô toàn bộ bề mặt tròn xoay để đạt kích thước φ131
+0,4
mm.
 Tiện tinh bề mặt tròn xoay φ130
-0,25
mm.
 Tiến hành vát mép 45
0
ở cả hai bên của phôi.
- Chọn máy gia công: Chi tiết được gia công trên máy tiện vạn năng T620 của

Liên Xô công suất của động cơ là 7,5 kW.
- Chọn dao: Dùng dao tiện có gắn mảng hợp kim T15K6.
- Lương dư gia công: + Tiện thô bề mặt C: t = 1,5 mm.
+ Tiện tinh bề mặt C: t = 0,5 mm để đạt ∇7 ÷∇8.
- Chế độ cắt khi gia công cơ đối với mỗi bước nguyên công như sau:
 Đối với bước gia công tiện thô bề mặt φ120mm: Tra bảng 5-60 và 5-63
(Trang 52 và 55- Quyển 2) ta đã có t = 1,5 mm, S = 0,26 (mm/vg), V = 106 (m/ph).
Quy đổi ra tốc độ quay của trục chính như sau:
)ph/vg(259
131.14,3
106.1000
D.
V.1000
n
tt
==
π
=
Chọn tốc độ quay của trục chính khi cắt là n
tc
= 235 (vg/ph). Khi đó vận tốc khi
gia công là: V = n
tc
.p.D/1000 = 96,66 (m/ph).
 Đối với bước gia công tiện tinh bề mặt φ120mm: Tra bảng 5-62 (Trang
54- Quyển 2) khi sử dụng dao tiện có r = 2mm gia công đạt độ bóng bề mặt Ra = 1,25
ta đã có t = 0,5 mm, S = 0,17 (mm/vg) và V = 110 (m/ph).
Quy đổi ra tốc độ quay của trục chính như sau:
)ph/vg(98,244
130.14,3

100.1000
D.
V.1000
n
tt
==
π
=
Chọn tốc độ quay của trục chính khi cắt là n
tc
= 235 (vg/ph). Khi đó vận tốc khi
gia công là: V = n
tc
.p.D/1000 = 95,93 (m/ph).
 Đối với nguyên công vát chi tiết: Ta thực hiện chạy dao bằng tay, tốc độ
cắt như nguyên công tiện tinh.
Sinh viên thực hiện:
Trang 14
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
6.4.6. Nguyên công 6: Khoang 4 lỗ φ18 mm.
- Sơ đồ định vị (Hình 4) trang sau:
S
n
H×nh 4
- Định vị: Tiến hành định vị trên đồ gá chuyên dùng, mặt đầu B hạn chế được 3
bậc tự do còn lỗ φ20H7 hạn chế được 2 bậc tự do nhờ lần lượt sử dụng phiến tỳ phẳng
dạng đĩa và một chốt trụ ngắn có đường kính φ19,6h7.
- Kẹp chặt: Để cố định chi tiết trên đồ gá ta sử dụng mối ghép ren để tạo lực kẹp
chặt dữ chi tiết cố định trên trục khi gia công. Sau khi chi tiết được kẹp chặt ta tiến

hành gia công 4 lỗ φ8mm trên máy khoan. Để tăng năng suất gia công trong đồ gá ta
lắp phiến dẫn có 4 bạc dẫn hướng tương ứng với 4 vị trí cần khoan.
- Chọn máy gia công: Chi tiết được gia công trên máy khoan cần K125 của Liên
Xô công suất của động cơ 2,8 kw còn hiệu suất η = 0,8.
- Chọn dao: Dùng mũi khoan thép gió để khoan lỗ φ8mm.
- Lương dư gia công: Gia công khoan lỗ φ10 mm: t = 4 mm.
- Chế độ cắt: t = 4mm, n = 1008 (vg/ph) còn S = 0,17 (mm/vg)
(Tính toan cụ thể ở phần tính chế độ cắt cho một nguyên công)
6.4.7. Nguyên công 7: Gia công biên dạng của bánh răng.
- Sơ đồ định vị (Hình 5):
Sinh viên thực hiện:
Trang 15
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
n
n
1
2
S
H×nh 5
- Định vị: Để định vị ví trí chi tiết trong quá trình gia công ta sử dụng trục bậc để
gá chi tiết gia công lên đó. Khi đó phôi hạn chế được 5 bậc tự do nhờ sử dụng vai trục
và bề mặt trụ dài. Việc định vị như vậy giúp ta có thể gá được nhiều chi tiết trong một
lần gia công nhờ đó năng suất gia công tăng nâng cao hiệu suất của quá trình gia công.
- Kẹp chặt: Để cố định chi tiết trên đồ gá ta sử dụng mối ghép ren để tạo lực kẹp
chặt giữ chi tiết cố định trên trục khi gia công. Sau khi chi tiết được kẹp chặt ta tiến
hành gia công biên dạng răng bằng dao phay lăn răng chuyên dùng.
Chú ý trong quá trình gia công ta phải tiến hành gá dao nghiêng so với trục của
vật gia công một góc đúng bằng góc nâng của đường xoắn vít trên trục chia của dao.
- Chọn máy gia công: Chi tiết được gia công trên máy phay lăn răng 5324 của

Liên Xô. Công suất động cơ của máy mài là 2,8 kW còn hiệu suất η = 0,7.
- Chọn dao: Sử dụng dao phay lăn răng bằng thép gió: D = 112 mm .
- Chế độ cắt: Do bánh răng cần chế tạo có m = 5 mm nhưng độ chính xác sau khi
gia công yêu cầu đạt cập chính xác cấp 8. Cho nên khi chế tạo ta tiến hành gia công
trực tiếp biên dạng răng bằng dao phay trục vít một đầu mối. Mặt khác để gia công
được hết toàn bộ bề mặt các răng thì trong quá trình cắt dao thực hiện hai chuyển động
quay tròn và tịnh tiến dọc theo trục của phôi để cắt bề rộng của bánh răng, còn phôi
thức hiện chuyển động quay tròn để dao cắt hết toàn bộ các răng có trên bánh
răng.Vậy thống số điều chỉnh máy khi cắt răng như sau.
 Đối với dao: Lượng chạy dao sau khi chi tiết quay được 1 vòng S
0
= 1,25
(mm/vg) còn tốc độ cắt V = 36 (m/ph).
Quy đổi ra tốc độ quay của trục chính mang dao:
Sinh viên thực hiện:
Trang 16
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
)ph/vg(37,102
112.14,3
36.1000
D.
V.1000
n
tt
==
π
=
Chọn tốc độ quay của trục chính khi cắt là n
tc

= 96 (vg/ph). Khi đó vận tốc khi
gia công là: V
thô
= n
tc
.p.D/1000 = 33,76 (m/ph)
 Đối với phôi: Tốc độ quay của phôi được xác định bởi công thức.
d
c
c
d
c
d
Z
Z
n
n
==
ϖ
ϖ
⇒
c
dd
c
Z
Z.n
n
=
(vg/ph)
Trong đó: - w

d
,n
d
,Z
d
: Tốc độ góc, số vòng quay, số răng của dao.
- w
c
,n
c
,Z
c
: Tốc độ góc, số vòng quay, số răng của bánh răng.
Vậy tốc độ quay của chi tiết khi gia công là:
22
96
22
1.96
Z
Z.n
n
c
dd
c
===
(vg/ph).
Để tạo ra tốc độ quay của phôi chuyển động của dao cắt đẻ chế tạo ra chi tiết có
biên dạng răng đạt yêu cầu, ta sử dụng các cặp bánh răng thay thế phù hợp để tạo ra tỉ
số truyền phù hợp.
6.4.8. Nguyên công 8: Tiến hành nhiện luyện bánh răng.

Để bánh răng có độ cứng đạt 55 ÷ 60 HRC . Ta tiện hành nhiệt luyện thấm
Cacbon, đối với thép 40Cr thì độ cứng bề mặt sau khi thấm Cacbon là 60 ÷ 62 HRC.
Tuy nhiên sau quá trình nhiệt luyện thì độ chính xác của chi tiết giảm đi một cấp còn
độ nhám bề mặt tăng 1 tới 2 cấp. Do đó ta phải tiến hành thêm nguyên công mài lại
các bề mặt làm việc của bánh răng để đạt độ bóng yêu cầu.
6.4.9. Nguyên công 9: Tiến hành mài bóng hai bề mặt răng.
Sau quá trình nhiệt luyện để tăng độ cứng cho chi tiết, chi tiết sẽ bị biến dạng
nhiệt làm giảm cấp chính xác và độ bóng bề mặt của chi tiết tăng, cho nên để đảm bảo
bề mặt răng có Ra = 1,25 mm thì chi tiết phải được mài lại biên dạng răng. Nhưng do
để bài yêu cầu thiết kế qui trình công nghệ phù hợp với điều kiện gia công trong nước.
Cho nên nguyên công này có thể bỏ qua, vì hiện tại trong nước chưa có mái bài biên
dạng răng chuyên dùng. (Hình 6)
Sinh viên thực hiện:
Trang 17
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
L
n
S
H×nh 6
6.4.10. Nguyên công 10: Tiến hành mài lỗ đạt φ20H7 sau khi nhiệt luyện.
- Sơ đồ định vị (Hình 7):
20
1
n
1
S
n
2
S

15
Ø12.5
1,6
2
- Định vị: Ta sử dụng mặt đầu bánh răng để hạn chế 3 bậc tự do nhờ mặt đầu
mâm cặp còn 2 bậc tự do còn lại ta sử dụng bề mặt mâm cặp kẹp vào bề mặt biên dạng
răng gián tiếp qua hai viên bi đũa có đường kính d được chọn theo gia trị m (d = p.m/2
= 7,85 mm. Chọn d = 8 mm )
- Kẹp chặt: Sử dụng mâm cặp ba chấu tự định tâm để tạo lực kẹp chắt cần thiết
giữ cố định chi tiết khi gia công.
- Chọn máy gia công: Chi tiết được gia công trên máy mài tròn trong 3A227 của
Liên Xô. Công suất động cơ của máy mài là 3 kW
- Dụng cụ cắt: Đá mái có đường kính D = 12,5 mm.
Sinh viên thực hiện:
Trang 18
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
- Lương dư gia công: Mài lỗ φ20H7 sau nhiệt luyện : h = 0,1 mm.
- Chế độ cắt: Xác định theo bảng 5-207 (Trang 184 và 185-Quyển 2) ta có:
Lượng chạy dao dọc lấy theo chiều dày đá sau một vòng quay chi tiết:S =0,5
Lượng chạy dao ngang sau một hành chình kép của bàn máy:S
n
= 0,0045mm
Tốc độ của chi tiết V
ct
= 30 (vg/ph).
⇒
)ph/vg(70,477
20.14,3
30.1000

D.
V.1000
n
ct
==
π
=
Căn cứ vào khả năng vận hành của máy ta chọn n
gc
= 475(vg/ph).
Khi đó vận tốc mài: V = n
gc
.p.D/1000 = 29,83 (m/ph).
6.4.11. Nguyên công 11: Tiến hành kiểm tra chất lượng của bánh răng.
Sơ đồ kiểm tra chất lượng sản phẩm.
Hình a: Sơ đồ đo độ vuông góc giữa mặt đầu với mặt lỗ φ20.
Hình b: Sơ đồ đo độ đảo hướng kính của bánh răng.
Ở đây ta chỉ nên ra hai sơ đồ điển hình dùng để kiểm tra xem bánh răng có đạt
các yêu cầu kỹ thuật hay không.
.7 Tính lượng dư cho mỗi bề mặt gia công.
Nhận thấy rằng để từ phôi dập nóng trở thành bánh răng có thể làm việc được thì
ta phải tiến hành gia công cơ để bóc đi một lượng kim loại nhất định ở một số bề mặt
Sinh viên thực hiện:
Trang 19
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
nhất định. Lượng kim loại bị bóc đi để tạo sản phẩm hoàn thiện chính là lượng dư gia
công. Việc xác định chính xác lượng dư kim loại về trị số và dung sai sẽ góp phần bảo
đảm hiệu quả kinh tế của quá trình gia công.
Đối với chi tiết bánh răng ta phải tiến hành gia công cơ tại cả bốn bề mặt sau: Hai

mặt đầu cùng hai mặt tròn xoay. Tuy nhiên trong bốn bề mặt phải gia công thì chỉ có
hai bề mặt trong xoay là phải đạt độ chính xác và độ bóng nhất định. Do thời gian có
hạn cho nên trong các bề mặt cần gia công đó ta chỉ cần tính lượng dư kim loại cho
một bề mặt còn các bề mặt khác ta tiến hành tra bảng trong sổ tay công nghê chế tạo
máy. Ở đây ta chọn bề mặt tròn xoay φ130
-0,25mm
độ nhẵn bóng Ra = 1,25 mm để xác
định lượng kim loại cần cắt bỏ.
7.1. Xác định lượng dư khi gia công bề mặt φ130h11 (Ra = 1,25 mm).
Đối với mặt tròn xoay ngoài cùng thi lượng kim loại dư được xác đinh:
2.Z
0
= ΣZ
i
= d
ph
- d
ct
.
Trong đó: - Z
0
: tổng lượng dư kim loại cần loại bỏ qua mọi nguyên công.
- d
ph
: Kích thước đường kính phôi.
- d
ct
: Kích thước đường kính chi tiết.
Để gia công được φ256
-0,25

mm; Ra = 1,25 mm ta phải trải qua hai bước gia công
sau: Tiện thô, tiện tinh (Các bước nguyên công này đều được thực hiện trong một lần
gá), cho sai số gá đặt giữa các bước gia công ε = ε
ch
= 0,5.S
max
. Do mối ghép giữa bánh
răng với trục gá là mối ghép trung gian φ19,6H7/h7 cho nên độ hở lớn nhất của mối
ghép được xác định như sau:
Lỗφ19,6H7



µ=
µ=
m0EI
m21ES
;Trục φ20h7



µ−=
µ=
m21ei
m0es
⇒



µ=−=

µ=−−=
m000S
m42)21(21S
min
max
Vậy S
max
= 42 mm ⇒ε = ε
ch
= 0,5.S
max
= 21 mm.
Tuy nhiên do mỗi bước gia công cơ học lại đạt những độ chính xác và độ bóng
nhất định và không hề cố định. Cho nên lượng dư cần thiết cho một bề mặt là một giá
trị nằm trong khoản giá trị xác định. Do đó ta phải đi xác định lượng dư lớn nhất Z
max
,
lượng dư lớn nhất Z
min
và lượng dư danh nghĩa Z
i
cho một bề mặt được xác định như
sau:
7.1.1. Xác định lượng dư nhỏ nhất Z
min
.
Đối với mặt tròn xoay ngoài thì Z
min
được xác định như sau:
2.Z

min
= 2
( )
[ ]
1
2
1
1
ε+∆++
−Σ
−
i
i
Z
hR
.
Trong đó: - R
Zi-1
: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.
- h
i-1
: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại
Sinh viên thực hiện:
Trang 20
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
- ∆
Σ
i-1
: Tổng sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại.

- ε
i
: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.
Do tính chất in dập các sai sô sau mỗi bước gia công cơ. Cho nên sai số vị trí
không gian cũng có thể được xác định gần đúng bởi công thức: ∆
ci
= K
chx
. ∆
ph
. (K
chx
:
Hệ số chính xác ứng với mỗi bước nguyên công).
Tra bảng3.88 (Trang 245 - Quyển 1) ta có đối với tiện thô: K = 0,06 còn tiện
thô: K = 0,04.
*) Do phôi là phôi dập tra bảng 3.71 (Trang 218-Quyển 1) thì đối với phôi có
khối lượng ∈ (0,25 ÷ 4) kgta có R
Z0
= 160mm và h
0
= 200mm.
Ở đây ∆
Σ
gồm có sai số về độ cong vênh và độ lệch tâm của phôi khi được tạo lên
từ hai nửa khuôn khác nhau. Do đó sai lệch vị trí không gian tổng cộng được xác định
theo công thức sau:
∆
Σ
=

22
ltcv
ΣΣ
∆+∆
Giá trị cong vênh ∆
Σ
cv
của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và hướng
trục như sau:
∆
Σ
cv
=
( ) ( ) ( ) ( )
222
k
2
k
100.3,0130.3,0l.d.
+=∆+∆
= 49 µm.
Trong đó: - ∆
k
= 0,3(mm/mm) theo bảng 15 (Trang 43-Quyển 3)
- l,d là chiều dài của trục gá và đường kính bề mặt gia công.
Giá trị lệch tâm khi dập ∆
Σ
lt
lấy theo bảng 16 (Trang 13-Quyển 3) ta có ∆
Σ

lt
= 0,8
mm = 800µm.
⇒∆
Σ
=
22
80049
+
= 802 µm.
*) Tiện thô: Theo bảng 3.84 (Trang 242-Quyển 1) thì sau khi gia công bán thành
phẩm có R
Z1
= 100mm và h
1
= 100mm.
Do sai số gá đặt ε = 42 (Gá đặt trên hai mũi tâm của trục gá).
Vậy lượng dư nhỏ nhất của bước tiện thô được xác định như sau:
2.Z
min1
=2
( )
[ ]
1
2
1
0
ε+∆++
−Σ
iZ

hR
=2.
( )
[ ]
22
42802200160 +++
=2324mm.
*) Tiện tinh: Theo bảng 3.84 (Trang 242-Quyển 1) thì sau khi gia công bán
thành phẩm có R
Z2
= 50mm và h
2
= 50mm.
Lượng dư nhỏ nhất của bước tiện tinh được xác định như sau:
⇒2.Z
min2
= 2.
( )
[ ]
22
4248100100 +++
= 2.264 = 528 mm.
Vậy ta có lượng dư gia công nhỏ nhất Z
min
được xác định như sau:
2.Z
min
= 2.
∑
=

2
1i
imin
Z
=2.(Z
min1
+ Z
min2
) = 2324 + 528 = 2852 mm.
Sinh viên thực hiện:
Trang 21
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
7.1.2. Kích thước tính toán:
*) Kích thước tính toán d
tt
được xác định bởi tổng số giữa kích thước của chi tiết
với lượng dư kim loại cần bóc bỏ:
Tiện tinh: d
tt2
= d
ctmin
= 130 - 0,25 = 129,75 mm.
Tiện thô: d
tt1
= d
tt2
+ 2.Z
min2
= 129,75 + 0,528 = 130,278 mm.

Phôi: d
ttf
= d
tt1
+ 2.Z
min1
= 130,278+ 2,324 = 132,602 mm.
*) Kích thước giới hạn nhỏ nhất d
min
là giá trị kích thước tính toán sau khi được
làm tròn ở miền dung sai của nguyên công đó.
Tiện tinh: d
min2
= 129,75 mm.
Tiện thô: d
min1
= 130,3 mm.
Phôi: d
minf
= 132,6 mm.
*) Kích thước giới hạn lớn nhất d
max
được xác định bởi tổng số giữa kích thước
giới hạn nhỏ nhất của chi tiết với dung sai chế tạo:
Tiện tinh: d
max2
= d
min2
+ d
tiệntinh

= 129,75 + 0,12 = 129,87 mm.
Tiện thô: d
max1
= d
min1
+ d
tiệnthô
=130,3 + 0,40 = 130,7 mm.
Phôi: d
maxf
= d
minf
+ d
phôi
= 132,6 + 2,0 = 134,6 mm.
7.1.3. Lượng dư giới hạn (Z
min
; Z
max
):
Do lượng dư giới hạn nhỏ nhất Z
min
là hiệu của các kích thước giới hạn nhỏ nhất
còn lượng dư giới hạn lớn nhất Z
max
là hiệu của các kích thước giới hạn lớn nhất giữa
các bước gia công liên tục tại bề mặt gia công.
Tiện tinh: 2.Z
max2
= d

max1
- d
max2
= 130,7 - 129,87 = 0,83 mm = 830 mm.
2.Z
min2
= d
min2
- d
min2
= 130,3 - 129,75 = 0,55 mm = 550 mm
Tiện thô: 2.Z
max1
= d
maxf
- d
max1
= 134,6 + 130,7 = 3,9 mm = 3900 mm.
2.Z
min1
= d
minf
- d
min1
= 132,6 - 130,3 = 2,3 mm = 2300 mm.
Bảng tính toán lượng dư (mm) như sau:
Bướ
c gia
công.
Yếu tố tạo thành

lượng dư
Z
min
mm
d
tt
mm
d
m
Kích thước
tt (*)
Lượng dư
gh
R
Zi
h
i
∆
Σ
e
i
D
min
D
max
2
.Z
min
2
.Z

max
Phô
i
1
60
2
00
7
06
0 1
22,632
2
000
1
22,6
1
24,6
- -
Sinh viên thực hiện:
Trang 22
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
Tiệ
n thô
1
00
1
00
4
8

0 2
324
1
20,308
4
00
1
20,3
1
20,7
2
300
3
900
Tiệ
n tinh
5
0
5
0
0 5
28
1
19,78
1
20
1
19,78
1
19,9

5
50
8
30
Tổn
g
- - - - 2
852
- - - - 2
850
4
730
(*) Đơn vị đo là mm.
Kiểm tra: T
ph
- T
ct
= 2000 -120 = 2.Z
max
- 2.Z
min
= 4730 - 2850 = 1880 mm.
Vậy lượng dư cần thiết để gia công được bề mặt tròn xoay đạt kích thước
φ120h11 trước khi cắt răng là Z
tổng
= 4000 mm = 4 mm ⇒ lượng dư mỗi phía là 2 mm.
7.2. Tính lượng dư của các bề mặt còn lại.
Các bề mặt còn lại lượng dư kim loại cần cắt gọt được tra trong sổ tay công nghệ
chế tạo máy tập 1 ta thu được các giá trị như sau:
+ Đối với mặt đầu: Z = 1 mm bảng 3.125 (Trang 269 - Quyển 1).

+ Đối với bề mặt lỗ thì để đạt cấp chính xác 7 ta tiến hành gia công theo thư tự
như sau: Khoan lần một bằng mũi khoan có đường kính φ18 mm, sau đó tiến hành tiện
bề mặt lỗ để đạt kích thước 19,8 mm cuối cùng tiện hành mài lỗ sau khi nhiệt luyện
bánh răng để đạt kích thước φ20H7(Ra = 1,6mm).
Vậy hình dạng của phôi trước khi thực hiện gia công như sau:
3°
Ø120-0,22
124+0,5
32±0,1
34+0,5
Ø8x4
1,25
29.5±0,1
1x45
Ø20+0,021
1,6
A
2x45
Sinh viên thực hiện:
Trang 23
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
.8 Tính chế độ cắt.
Do yêu cầu chỉ cần tính chế độ cắt cho một nguyên công trong toàn bộ quy trình
gia công bánh răng. Ta tính chế độ cắt cho nguyên công khoan 4 lỗ φ8mm. Vì các
thông số đó phục vụ cho việc thiết kế đồ gá sau này.
Các thông số công nghệ khi gia công cơ như sau:
 Chiều sâu cắt: t = 0,5.D = 0,5.8 = 4 mm.
 Lượng chạy dao: S = 0,15 (mm/vg). Tra bảng 5-25 (Trang 21-Quyển2).
 Gia công trên máy khoan cần K125 có hiệu suất 0,8.

8.1. Tốc độ cắt khi khoan được xác định như sau:
v
ym
q
V
k.
S.T
D.C
V =
(m/ph) với k
v
= k
MV
.k
UV
.k
lV
.
Trong đó: - Các hệ số C
v
, m, y, q được xác định theo Bảng 5-28 (Trang 23-
Quyển2). Đối với mũi khoan có lưỡi cắt làm bằng P6M5 thực hiện chạy dao S = 0,15
< 0,2 ta có: C
v
= 7, m = 0,2; q = 0,40; y = 0,7.
- T là trị số trung bình tuổi bên của dao T = 25 (phút).
- k
v
là hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ: k
v

= k
MV
.k
nv
.k
uv
.
k
MV
là hệ số phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu gia công cho trong Bảng 5-
1 ÷ 5-4 (Quyên2) đối với thép ta có.
k
MV
=
v
n
B
n
750
.k








σ
=

1
750
750
.1






= 1
Ở đây: - σ
b
: Giới hạn bền của vật liệu, σ
b
= 750 Mpa.
- K
n
là hệ số điều chỉnh ∈ vào nhóm thép theo tính gia công, k
n
= 1.
- n
v
là số mũ cho trong Bảng 5-2: n
v
= 1.
- k
nv
là hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi: k
UV

= 0,8.
- k
uv
- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt: k
lV
= 1.
Tra bảng 5-5 ⇒ k
nv
còn bảng 5-6 ⇒ k
uv
Vậy k
v
= k
MV
.k
UV
.k
lV
= 1.0,8.1 = 0,8.
Tiến hành thay số vào công thức ta có:
8,0.
15,0.25
8.7
k.
S.T
D.C
V
7,02,0
4,0
v

ym
q
V
==
= 25,50 (m/ph).
Khi đó tốc độ quay của trục mũi khoan là:
)ph/vg(69,1014
8.14,3
5,25.1000
D.
V.1000
n
tt
==
π
=
Sinh viên thực hiện:
Trang 24
Đồ án chuyên ngành A
GVHD:
Vây ta chọn tốc độ quay của trục chính khi gia công là: n
gc
= 1008 (vg/ph).
Khi đó vận tốc cắt thực tế khi gia công sẽ là: V = n.p.D/1000 = 25,32 m/ph
8.2. Momen xoắn M
x
và lực chiều chục P
o
.
Mômen xoắn (M

X
) và thành phần lực chiều trục (P
o
)được xác định bởi công thức
như sau:
M
x
= 10.C
M
.D
q
.t
x
.S
y
.k
p
.
P
o
= 10.C
p
.D
q
.S
y
.k
p
.
Trong đó các hệ số được xác định như sau:

- Tra bảng bảng 5-32 (Trang 25-Quyển 2) ta có: C
M
= 0,0345; q = 2; y = 0,8 và
C
p
= 68; q = 1; y = 0,7.
- Chiều sâu cắt t = 4 mm.
- Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế k
p
chỉ phụ thuộc vào tính chất cơ lý
của vậy liệu gia công được xác định như sau: k
p
= k
MP
đối với thép và gang theo bảng
5-9 (Trang 25-Quyển 2).
k
MP
=
n
B






750
σ
=

1
750
750






= 1
Do đó ta có giá trị M
X
và P
o
như sau:
M
x
= 10.C
M
.D
q
.S
y
.k
p
= 10.0,0345.8
2
.0,15
0,8
.1 = 4,84 (N.m).

P
o
= 10.C
p
.D
q
.S
y
.k
p
= 10.68.8
1
.0,15
0,7
.1 = 1442 (N).
Lúc này công suất cắt được tính như sau:
5,0
9750
1008.84,4
9750
n.M
N
x
===
(kW).
Trong khi công suất máy là: N
máy
= 2,2. 0,8 = 1,76.
Như vậy máy ta chọn đủ công suất để gia công cơ.
.9 Tính thời gian gia công cơ bản cho mỗi nguyên công.

Ta biết rằng thời gian cơ bản của của mỗi nguyên công T được xác định bằng
tổng thời gian gia công cơ bản T
i
của mỗi bước gia công trong nguyên công đó. Mà
thời gian cơ bản của một bước gia công được xác định bởi công thức sau.
n.S
LLL
T
21
0
++
=
(Phút)
Trong đó: - L : Chiều dài của bề mặt gia công (mm).
Sinh viên thực hiện:
Trang 25